«Жива копалина» латимерія виявилася давнім генетичним парадоксом

Вчений-генетик Ісаак Йеллан з Університету Торонто виявив у «живого викопного» цілантанту незрозумілу та аномально велику кількість транспозонів – так званих «генів-паразитів». Спочатку Єллан шукав у загальній базі даних можливих попередників людського гена CGGBP1, учасника важливої ​​процедури генетичної регуляції. На подив він побачив цілий набір різновидів даного гена у риби целаканта, вона ж Latimeria chalumnae або латимерія.

Довгий час латимерію вважали за вимерлу, причому ще до епохи динозаврів, понад 65 млн років тому, поки 1938-го її випадково не виловили поблизу Південної Африки. Порівняння з викопними останками показало, що риба практично не змінилася за такий значний проміжок часу. Однак сучасний генетичний аналіз спантеличив вчених - все виглядає так, ніби латимерія пройшла велику еволюцію на генетичному рівні.

Трапляється так, що при горизонтальному перенесенні генів з'являються «транспозони» – гени, які можуть перестрибувати у різні ділянки ДНК. Процес цей хаотичний, іноді вони потрапляють у вдале місце і приживаються, залишаються там, а в інших випадках перетворюються на перешкоду. За це їх порівнюють із вірусами. Транспозони зустрічаються у багатьох видів живих істот, але через свою природу зазвичай дуже незначних кількостях. А у латимерії їх виявилося цілих 62.

Більш того, ці гени-транспозони відповідальні за кодування щонайменше 8 важливих білків, які беруть участь, у тому числі, у регуляції генів.Вчені бачать у цьому ключ до розгадки історії цієї дивовижної риби – чому вона не вимерла за десятки мільйонів років? Чому її плавці більше схожі на лапи? Чому вона близька до подвійних риб і навіть до людини більше, ніж до інших мешканців морів? А заразом і хочуть спробувати зрозуміти, яку роль транспозони грають в еволюції загалом, і у розвитку нашого виду – людей – зокрема.

Риба латимерія

Риба латимерія є найближчою сполучною ланкою між рибами та першими земноводними істотами, які здійснили перехід від моря до землі в девонський період ще близько 408-362 мільйонів років тому. Раніше передбачалося, що весь вид вимер протягом тисячоліть, поки одного його представника не спіймали рибалки з Південної Африки в 1938 році. З того часу ведеться їхнє активне вивчення, хоча й досі залишається ще безліч таємниць, що оточують доісторичну рибу латимерію.

Зміст статті:

• Опис латимерії
• Види латимерії
• Ареал, місця проживання
• Раціон латимерії
• Розмноження та потомство
• Природні вороги
• Промислова цінність
• Населення та статус виду
• Відео про латимерію

Опис латимерії

Целаканти з'явилися близько 350 млн років тому і, як передбачається, рясніли в більшій частині світу. Тривалий період часу вважалося, що вони вимерли близько 80 млн років тому, але в 1938 представник виду був виловлений в живому вигляді в Індійському океані біля південного узбережжя Африки.

На початку 20-го століття целаканти були вже добре відомі з літопису скам'янілостей, їхня група була масовою і різноманітною під час пермського та тріасового періодів (290-208 мільйонів років тому).Протягом багатьох років подальша робота на островах Коморо (що розташовані між африканським континентом і північним кінцем Мадагаскару) включала виявлення ще кількох сотень додаткових екземплярів, спійманих на гачки місцевих рибалок. Але, як відомо, вони навіть не виставлялися на ринках, тому що не мали жодної харчової цінності (м'ясо ціланта непридатне для споживання).

За десятиліття, що пройшли з моменту чудового відкриття, дослідження, що проводяться з бортів підводних човнів, подарували світу ще більше інформації про цих риб. Отже, стало відомо, що вони є летаргічними, нічними істотами, які проводять більшу частину дня, відпочиваючи в печерах групами від 2 до 16 особин. Типове місце існування, мабуть, являє собою безплідні скелясті схили, в яких розташовуються печери на глибинах від 100 до 300 м. Під час нічного полювання вони можуть пропливати у пошуку їжі цілих 8 км, перш ніж знову відступити до печери до кінця ночі. Риба веде переважно повільний спосіб життя. Змусити її застосувати міць хвостового плавця для різкого стрибка з місця може лише раптове наближення небезпеки.

У 1990-х роках додаткові екземпляри були зібрані біля південно-західного узбережжя Мадагаскару та біля острова Сулавесі в Індонезії, дані ДНК призвели до визнання індонезійських екземплярів як окремого виду. Згодом, цілаканта було виловлено біля берегів Кенії, а окрема популяція виявили в затоці Содвана біля узбережжя Південної Африки.

Досі ще багато чого не відомо про цю таємничу рибу. Але тетраподи, колаканти та легеневі риби вже давно визнані найближчими родичами один одному, хоча топологія взаємин між цими трьома групами вкрай складна.Чудова і докладніша історія відкриття цих «живих скам'янілостей» наводиться у книзі «Риба, спіймана в часі: пошук цілкантів».

Зовнішній вигляд

Латимерії сильно відрізняються від багатьох інших відомих нині живих риб. У них є додаткова пелюстка на хвості, парні лопатеві плавці і хребетний стовп, який розвинений не повністю. Целаканти є єдиними тваринами, що існують на даний момент, мають повністю функціональний міжчерепний суглоб. Він являє собою грань, що відокремлює вухо та мозок від очей носа. Міжчерепне з'єднання дозволяє під час полювання як відсувати вниз нижню щелепу, а й піднімати верхню, що значно полегшує процес поглинання їжі. Одна з найцікавіших особливостей латимерії полягає в тому, що у неї є парні плавці, будова та манера руху яких схожа на особливості будови кисті руки людини.

У латимерії четверо зябер, зяброві локери замінені колючими пластинами, будова яких нагадує тканину людського зуба. Голова оголена, зяброва кришка розширена ззаду, нижня щелепа має дві губчасті пластини, що перекриваються, зуби конічні, встановлені на кістяних пластинах, прикріплених до неба.

Луска велика і щільна, що нагадує будову людського зуба. Плавальний міхур подовжений, наповнений жиром. Кишечник латимерії оснащений спіральним клапаном. У дорослих риб мозок неймовірно малий і займає лише близько 1% загальної черепної порожнини, решта місця заповнено гелеподібною жировою масою. Цікавий і той факт, що у незрілих особин мозок займає цілих 100% відведеної порожнини.

За життя риба має колір тіла - темно-синій металік, голова і тіло вкриті нерегулярними білими або блідо-блакитними плямами. Плямистий малюнок у кожного представника індивідуальний, що дозволяє успішно розрізняти їх за підрахунком. Після смерті синюватий колір тіла зникає, риба набуває темно-коричневого або чорного відтінку. Статевий диморфізм яскраво виражений серед целакантів. Самка сильно перевершує самця за розмірами.

Спосіб життя, поведінка

Протягом дня латимерія «відсиджується» у печерах групами по 12-13 риб.. Це нічні тварини. Целаканти ведуть глибинний спосіб життя, що допомагає більш економно витрачати енергію (вважається, що на глибині їхній метаболізм уповільнюється), а також можна менше зустрічатися з хижаками. Після заходу сонця, ці риби залишають свої печери і повільно дрейфують субстратом, імовірно в пошуку їжі в межах 1-3 метрів від дна. У ці нічні мисливські набіги целакант може пропливати цілими 8 км, після чого при настанні світанку ховатися в найближчій печері.

Це цікаво! Під час пошуку жертви або переміщення з однієї печери в іншу, латимерія рухається в уповільненому режимі, або пасивно парить за течією, використовуючи свої гнучкі грудні і тазові плавці для регулювання положення тіла в просторі.

Латимерія завдяки унікальній будові плавників може зависати в просторі прямо, черевом вгору, вниз або вгору головою. Спочатку помилково вважалося, що вона вміє ходити дном. Але латимерія не використовує свої лопатеві плавці для ходьби дном, і навіть коли відпочиває в печері вона не стосується субстрату.Як і більшість риб, що повільно рухаються, целакант може раптово вирватися або швидко спливти за допомогою руху масивного хвостового плавця.

Скільки живе латимерія

За непідтвердженими даними, максимальний вік риби латимерії становить близько 80 років. Це справжні риби-довгожителі. Можливо, зберігати життєздатність на такий довгий період та пережити сотні тисяч років їм допоміг глибинний розмірений спосіб життя, що дозволяє максимально економно витрачати життєві сили, рятуватися від хижаків та проживати у комфортних температурних умовах.

Види латимерії

Целаканти - це загальна назва для двох видів: комаранської та індонезійської латимерії, які є єдиними живими формами того, що колись було великою сім'єю з більш ніж 120 видами, що залишилися на сторінках літописів.

Ареал, місця проживання

Цей вид, відомий як «жива скам'янілість», зустрічається в Індо-Західному Тихому океані на околицях Великого Коморо та Анжуанських островів, узбережжя Південної Африки, Мадагаскару та Мозамбіку.

Дослідження популяцій зайняли не один десяток років. Екземпляр Coelacanth, спійманий у 1938 році, згодом призвів до відкриття першої зареєстрованої популяції, розташованої на Коморських островах, між Африкою та Мадагаскаром. Однак протягом шістдесяти років він вважався єдиним мешканцем цілоканту.

Це цікаво! У 2003 році IMS об'єднала зусилля з програмою африканського проекту «Целакант» для подальших пошуків. 6 вересня 2003 року першу знахідку спіймали в південній частині Танзанії в Сонго Мнарі, що зробило Танзанію шостою країною, в якій зафіксували присутність целакантів.

14 липня 2007 року було спіймано ще кілька особин рибалками з Нунгві, Північного Занзібару.Дослідники з Інституту морських наук Занзібара (IMS) на чолі з доктором Наріманом Джіддаві негайно прибули на місце, щоб ідентифікувати рибу як Latimeria chalumnae.

Раціон латимерії

Дані спостережень підтримують ідею про те, що ця риба дрейфує і робить раптовий умисний укус на невеликій відстані, використовуючи свої потужні щелепи, коли жертва опиняється в межах досяжності. З вмісту шлунка виловлених особин, виходить, що латимерія хоча б частково харчується представниками фауни з дна океану. Також спостереження доводять версію про наявність у риб електрорецептивної функції рострального органу. Це дозволяє їм розпізнавати об'єкти у воді їх електричним полем.

Розмноження та потомство

Через глибину океанічного середовища проживання цих риб мало відомо про природну екологію виду. На даний момент гранично ясно, що латимерії – живородні риби. Хоча раніше вважалося, що риба народжує ікринки, вже запліднені самцем. Цей факт підтверджувало наявність ікри у виловленої самки. Розмір однієї ікринки становив розмір тенісної кульки.

Це цікаво! Одна самка, зазвичай, зараз виробляє світ від 8 до 26 живих мальків. Розмір одного з малюків цілантанту становить від 36 до 38 сантиметрів. На момент народження у них вже добре розвинені зуби, плавці та лусочки.

У кожного плода після народження є великий, млявий жовтковий мішок, прикріплений до грудей, який забезпечував його поживними речовинами під час виношування. На пізніших стадіях розвитку, коли подача жовтка виснажується, зовнішній жовтковий мішок, мабуть, стискається і виводиться в порожнину тіла.

Термін вагітності самки становить близько 13 місяців.Таким чином, можна припустити, що жінки можуть народжувати лише кожен другий чи третій рік.

Природні вороги

Природними ворогами латимерії є акули.

Промислова цінність

Риба латимерія непридатна для харчового вживання. Проте, її вилов уже давно став справжньою проблемою для їхтіологів. Рибалки, бажаючи залучити покупців та туристів, виловлювали її для створення престижних опудал для приватних колекцій. Це завдало непоправної шкоди населенню. Тому на даний момент латимерія є виключеною зі світового торговельного обороту та занесена до Червоної книги.

Рибалки острова Великий Коморо також наклали добровільну заборону на риболовлю в районах, де є цілканти (або «гомбесса», як вони відомі на місцевому рівні), що життєво важливо для порятунку найунікальнішої фауни країни. Місія порятунку цілакантів також передбачає поширення між рибалками комплектації для лову риби на місцевостях, які не підходять для проживання латимерії, а також дозволяють повернути випадково пійману рибу в місця її природного проживання. Останнім часом обнадіюють ознаки того, що населення

Коморських островів проводить ретельний моніторинг за всіма існуючими особинами риб цього виду. Латимерії є унікальною цінністю для сучасного світу науки, дозволяючи більш точно відновити картину світу, що існує мільйони років тому. Завдяки цьому цілканти досі вважаються найціннішим видом для вивчення.

Населення та статус виду

Риба занесена до червоної категорії списку як вид, що знаходиться під загрозою зникнення. Червоний список МСОП удостоїв рибу латимерію статусу на рівні критичної загрози.Latimeria chalumnae вказана як загроза зникнення (доповнення категорії I) відповідно до міжнародного договору СІТЕС.

На даний момент немає реальної оцінки популяції латимерій. Чисельність населення особливо важко оцінити з урахуванням глибоких місць проживання цього виду. Існують незафіксовані дані, які свідчать про різке скорочення чисельності популяції Коморських островів у 1990-х роках. Причиною цього сумного зменшення стало попадання риб на лінію вилову місцевих рибалок, що полюють на інші види глибоководних риб. Особливо загрозливим є вилов (хоч і випадковий) самок, що знаходяться на стадії виношування потомства.